- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:水利水电工程在防洪灌溉发电等方面作用重要,但是在水利水电工程建设过程中常碰到复杂地质条件与地形地貌,边坡稳定性问题成为影响工程安全及顺利进行的关键因素之一,合理应用边坡开挖支护技术可有效保证边坡稳定性,减少滑坡坍塌等地质灾害发生以确保工程施工质量和运行安全。因此,深入研究水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用具有重要的现实意义。
关键词:水利水电;工程施工;边坡开挖支护技术
随着我们国家水利水电事业快速发展,大型水利枢纽工程跟水库电站等项目不断涌现出来,水利水电工程通常会有规模大这一显著特点,相关地质条件也存在复杂难解等方面问题,其施工环境普遍具有恶劣难适应的状况,边坡开挖工作面临着高陡边坡等技术难题,同时还要应对软弱地基及地下水丰富等情形。本文通过分析水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用,为相关工程的技术选择和施工管理提供参考依据。
1水利水电工程边坡开挖支护技术的重要性
1.1保障工程安全
在水利水电工程中,边坡稳定性是关键问题,如果边坡开挖之后没有及时开展有效支护,在雨水冲刷以及岩土体自身重力等外力作用下,边坡就极有可能出现坍塌和滑坡等地质灾害,这些灾害不但会破坏工程设施,如:导致大坝渠道等结构受损,还会对施工人员和周边居民的生命安全形成严重威胁。采用合理的边坡开挖支护技术能够增强边坡稳定性,它可以抵抗外界不利因素保证边坡保持良好状态,比如应用锚杆支护和喷射混凝土等具体支护措施,能够有效约束边坡岩土体变形防止出现滑移坍塌,以此确保整个水利水电工程建设与运行过程中的安全。
1.2提高工程质量
良好的边坡开挖支护是整个水利水电工程质量的基础。在边坡开挖过程中,采用科学开挖方法和精确测量控制技术,能保证边坡开挖尺寸和坡度符合设计具体要求,可避免超挖或者欠挖等不良现象的发生,而合理支护方案能够依据边坡地质条件和实际受力状况,提供足够支撑力以保证边坡实现长期稳定。当边坡处于稳定状态且开挖精度达到较高水平时,后续大坝以及厂房等建筑物建设就能在稳定可靠基础上开展,可减少因边坡问题而导致的结构变形和损坏情况,进而提高整个水利水电工程的整体质量让其更好地发挥防洪灌溉发电等功能。
1.3促进工程进度
合理应用这项技术能有效避免因边坡问题造成工程延误,在工程建设中如果边坡没及时得到支护,就可能出现滑坡之类问题,导致施工人员暂停正常施工,要花费大量时间和精力去处理突发情况,进而严重影响到整个工程的进度,相反如果在边坡开挖之后迅速采用合适支护技术,就能够快速让边坡稳定下来,让后续施工可按照预定计划顺利开展,比如先进的快速支护技术能在短时间内完成边坡加固工作,为后续混凝土浇筑、设备安装等工序创造良好施工条件,减少施工过程中的不确定性和干扰因素,确保工程能够按时甚至提前完成。
2水利水电工程边坡开挖技术的应用
2.1分层分段开挖技术
在实际应用时,它会依据边坡高度、地质条件等因素,把边坡划分成若干个层次和段落来进行开挖,这种技术优势十分显著从安全性角度来看,分层开挖能够有效降低边坡在开挖时出现滑坡等地质灾害风险,由于每一层开挖量相对较小所以能更好地保持边坡稳定性,减少因一次性开挖过大而导致应力集中问题。从施工效率方面,分段开挖便于合理安排施工顺序,不同段落可同时开展作业从而提高整体施工进度,并且在开挖过程中还能及时对每一层和每一段边坡进行支护,以此确保整个施工过程的安全,例如:在一些大型水利水电工程高边坡开挖中,运用分层分段开挖技术结合及时锚固和喷浆支护,成功保障了边坡稳定以及施工顺利开展。
2.2爆破开挖技术
爆破开挖技术借助炸药爆炸所产生的巨大能量来破碎岩石,以此达成开挖的目的,这种技术具有高效的显著特点,能够在比较短的时间中完成大量岩石的破碎与移除工作,从而大大提高了施工的效率。例如:在山区的水利水电工程项目中,如果面对坚硬的山体岩石,采用传统的机械开挖方法效率会极其低下,而爆破开挖却可以迅速地将岩石破碎,为后续的施工创造出有利条件。因此,在进行爆破之前需要开展详细的地质勘察以及爆破方案设计,要精准计算炸药的用量、爆破的时间间隔等相关参数,以此来控制爆破的范围和强度。
2.3机械开挖技术
常见的开挖机械包含挖掘机、装载机这些东西,挖掘机能够按照边坡的设计要求精准地开展土方和岩石挖掘工作,还能较好地把控开挖的坡度以及尺寸规格,在部分小型水利水电工程的边坡开挖作业中,挖掘机可直接开展工作而无需复杂爆破等工序,降低了施工危险性以及对周边环境造成的影响,装载机主要负责把挖掘出来的土石进行装载和运输操作,提升了土石的转运效率。机械开挖技术还能依据不同地质条件与施工要求来挑选合适的机械和施工工艺。例如:针对较软的土层可采用反铲挖掘机进行快速开挖作业,如果遇到较硬的岩石则可配备破碎锤等工具先破碎后再开挖,机械开挖还能和其他开挖技术相互结合,比如在爆破开挖完成之后使用机械进行清渣和修整工作,进而进一步提高施工质量和效率。
3水利水电工程边坡支护技术的应用
3.1锚杆支护技术
锚杆支护技术工作原理是通过钻孔把锚杆深入稳定岩体中,依靠锚杆和岩体之间的摩擦力与粘结力,将不稳定的岩土体和稳定岩体相互连接起来,以此增强边坡的整体稳定性。实际施工时,因此要依据边坡的地质条件以及岩体特性等因素,来确定锚杆的长度、直径还有具体间距。一般情况下,针对地质条件比较差的边坡,会适当增加锚杆的长度以及具体数量。钻孔过程中,需要保证精度,避免出现偏差从而影响锚杆的锚固效果。锚杆安装工作完成之后,要进行注浆让锚杆和周围岩体紧密结合,从而防止边坡出现坍塌和滑坡等地质灾害,保障水利水电工程的安全稳定运行。
3.2锚索支护技术
锚索支护技术由锚索体、锚具还有外锚头构成,施工时先在边坡上面钻设锚索孔,接着把钢绞线这类锚索体穿进孔中,随后进行注浆操作,注浆完成之后等浆液达到一定强度,通过张拉锚索的方式对边坡施加预应力,这种预应力能够主动约束边坡岩土体的变形,进而提高边坡的整体稳定性,和锚杆支护相比较而言,锚索支护能够提供更大的锚固力,适合用于更深层次的边坡加固。在大型水利水电工程中,锚索支护技术可以有效应对复杂地质条件下的边坡问题,比如断层、节理发育的岩体。
3.3喷射混凝土支护技术
喷射混凝土支护技术是把混凝土借助喷射机高速喷射到边坡表面,以形成一层连续的混凝土防护层来对边坡起到支护作用,喷射混凝土能够及时封闭边坡岩土体,防止其受风化、雨水冲刷等因素影响而发生破坏,在喷射之前需要对边坡表面进行清理,去除松动的岩石和杂物以保证混凝土与边坡岩体良好粘结,喷射过程中要控制好喷射的压力、角度和速度,确保混凝土层的厚度均匀且密实,同时为提高喷射混凝土的性能还可在混凝土中添加适量外加剂如速凝剂等,这种支护技术具有施工速度快、适应性强等优点,能根据边坡的形状和尺寸进行灵活施工,它不仅可以单独使用,还能与锚杆、锚索等支护技术联合使用形成复合支护体系,进一步增强边坡的稳定性,在水利水电工程边坡防护中发挥着重要作用。
3.4挡土墙支护技术
挡土墙支护技术属于传统且有效的边坡支护方法,它是通过在边坡底部或适当位置修建挡土墙,以此抵抗边坡岩土体的侧向压力进而防止边坡下滑,挡土墙存在多种类型,常见的有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙等,重力式挡土墙依靠自身重力来维持稳定,其结构简单且施工方便适用于高度较低的边坡,悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙利用钢筋混凝土结构的抗弯性能承受侧向压力,适用于相对较高的边坡,设计挡土墙时需要根据边坡地质条件、高度、坡度等因素合理选择类型和尺寸,挡土墙支护技术在水利水电工程中能有效维护边坡稳定,为工程安全运行提供可靠保障。
4结论
水利水电工程施工中边坡开挖支护技术属于复杂且重要的技术,其应用的实际效果直接关联着工程的安全与质量。在实际开展工程时,要依据具体的地质条件以及工程要求,制定出科学合理的边坡开挖支护相关方案,并且加强施工质量控制以及监测预警工作,以此确保水利水电工程能够顺利进行建设以及安全运行。随着科学技术不断发展,边坡开挖支护技术也会不断进行创新与完善,从而为水利水电工程的建设给予更为可靠的技术支持。
参考文献:
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